Uran kan förekomma i våra dricksvatten i halter som överstiger det riktvärde på 15 µg/l, som Livsmedelsverket och Socialstyrelsen beslutade om i september år 2005. Det är framför allt grundvatten från granit- och pegmatitberggrund som kan vara uranrikt. I dricksvatten från sjöar och i de flesta grävda brunnar är uranhalten låg.
En kartläggning av uranhalten i våra svenska dricksvatten har gjorts av Statens strålskyddsinstitut (SSI) i samarbete med Sveriges geologiska undersökning (SGU), Totalförsvarets forskningsinstitut (FOI), Livsmedelsverket (SLV), Socialstyrelsen (SoS) och Svenskt Vatten.
Resultaten från denna SSI-rapport 2004:14 visade att av 256 undersökta grundvattenverk hade nio en uranhalt som låg på 15 µg/l (riktvärdet) eller högre. I områden med höga uranhalter i berggrunden har SGU och SSI undersökt brunnsvatten och funnit att drygt en tredjedel av 103 undersökta bergborrade brunnar hade uranhalter över 15 µg/l. De rapporterar också att halten uran kan skilja mycket mellan närliggande brunnar beroende på att lokala kemiska förhållanden har stor inverkan på uranets löslighet.
Livsmedelsverket och Socialstyrelsen rekommenderar att dricksvatten med uranhalter över 15 µg/l åtgärdas. Höga uranhalter i dricksvatten utgör en hälsorisk på grund av att uran som tungmetall kan skada njurarna. Epidemiologiska undersökningar på en population i Finland, som druckit vatten med några hundra mikrogram uran per liter har visat på negativa hälsoeffekter.
Stråldoserna från uran har normalt mindre betydelse. För att överskrida det gränsvärde på total indikativ dos, TID, som gäller för allmänna vatten på 0,1 mSv/år behöver man dricka ett vatten med 100 µg/l under ett år.
WHO anger 15 µg/l som ett provisoriskt riktvärde. USA har 20, medan t.ex. Tjeckien och Kanada har 30 µg/l som gränsvärde. Ytterligare ett antal länder har satt strålningsbaserade gränsvärden för uran, vilka är betydligt högre.
I grundvatten förekommer uran i olika former, bland annat beroende på pH och redoxpotential.
Uran kan förekomma i fem olika valenstillstånd, +2, +3, +4 och +5, men är vanligast i fyr- och sexvärd form. Fyrvärd form oxideras lätt i syrerik miljö till sexvärd uran, som är den vanligaste formen i syrerika grundvatten.
Uran reagerar kemiskt olika beroende på vattenkvalitet, t.ex. vattnets pH, syreförekomst och salthalt. Därför går det inte att välja endast ett koncept för att ta bort uran från dricksvatten, utan beredningen måste anpassas till förhållandena och byggas upp på erfarenhet. I rapporten finns en sammanställning över metoder för att avlägsna uran.
I Sverige finns en begränsad erfarenhet av ovan nämnda metoder för att ta bort uran i dricksvatten.
Vid beredning av dricksvatten i allmänna vattenverk måste man utforma processen så att den stämmer med övrig beredning i vattenverket. Dessutom är det viktigt att testa de kemiska förloppen med pilotförsök.
Jonbyte
För enskilda hushåll kan jonbyte vara ett alternativ. T.ex. om dricksvattnet har högre pH än 6,5 och är karbonatrikt kan man misstänka att uran föreligger som anjon, dvs. uranyldi- eller trikarbonatkomplex, UO2(CO3)22- eller UO2(CO3)24-. I detta fall bör anjonbyte vara mest intressant. Vid mycket låga pH, dvs. pH under 5 kan det vara lämpligt att testa katjonbyte, eftersom uran kan finnas som UO22+. I pH-intervallet 6,5–5 kan man misstänka att uranet finns som oladdad uranylkarbonat, UO2CO3. Vid jonbyte av denna måste en jonbytarmassa väljas i samförstånd med filterleverantör, som har erfarenheter av olika jonbytarmassor.
En jonbytare har förmåga att samla på sig en viss mängd uranjoner. Därefter blir den mättad, vilket betyder att den släpper ifrån sig uranet igen. Efter att en massa blivit mättad kan den släppa ifrån sig högre halter än vad som finns i råvattnet. Innan jonbytarmassan blivit mättad ska den regenereras eller ersättas med en ny patron. Eftersom ett mättat filter kan släppa höga halter är det viktigt att sköta sitt filter på det sätt som leverantören rekommenderar.
Vid jonbyte av uranhaltigt vatten blir jonbytarmassan radioaktiv, när uranet samlas i massan. Ju större filter, desto mer radioaktivt material kan samlas i jonbytarmassan. Ett litet filter som byts eller regenereras ofta kan därför vara enklare och bättre att välja, men man bör under alla omständigheter välja en placering av filtret så att det inte kan avge farlig strålning till omgivningen. Regenerering sker med koksaltlösning.
Järn- och uranfällning
Vid järnhaltiga vatten är det vanligt att järnet finns som löslig tvåvärd jon. För att fälla ut järnet måste man oxidera det till trevärd form med t.ex. luft eller permanganat. Vanliga hushållsfilter finns för att avlägsna järn ur vattnet. Enligt litteraturen skulle förutom järn också uran ansamlas i filtret. Eftersom uranet binds till järnet borde det gå att backspola bort uranet tillsammans med järnet. Denna metod borde vara ett bra alternativ till jonbyte, men det kan vara så att utformningen måste anpassas inte bara till järnets kemi utan också till uranets.
Elementärt järn
Elementärt järn uppges ha förmåga att binda uran. Frågan är om det finns kommersiella filter tillgängliga med denna teknik? Inga uppgifter om filtret går att backspola, rensa, regenerera finns eller om det bygger på utbytbara patroner.
Aktiverat aluminium
Denna teknik finns för att avlägsna fluorid, men har i det sammanhanget inte blivit särskilt populär. Framför allt är denna teknik besvärlig om man ska regenerera filtret, eftersom det kräver starka kemikalier och dessutom pH-justering för att få ett gott dricksvatten. Om man däremot använder det med engångspatroner kan det vara ett alternativ.
Omvänd osmos/nanofiltrering
Omvänd osmos är den form av membranfiltrering som kräver mest energi. Detta är ett dyrt alternativ men har fördelen att man slipper ansamling av radioaktivt material. Eftersom endast den del av vattnet som passerar membranen blir dricksvatten är detta en vattenkrävande beredning. Vattnet som passerat membranen blir saltfritt, korrosivt och får en fadd smak. Omvänd osmos är knappast en lämplig teknik för att ta bort uran ur hårda vatten, eftersom membranen lätt sätter igen vid höga halter av t ex sulfat, kalcium och karbonat.
Nanofiltrering har visat sig ge bra resultat i finska undersökningar. Efter nanofiltrering har man ett drickbart vatten, dvs. en del salter går igenom nanofiltret, som har större porvidd än vad membranen i omvänd osmos har.
Elektrodialys
Denna teknik är jämförbar med omvänd osmos, men istället för tryckskillnader har man potentialskillnad vid elektrodialys. Liksom vid omvänd osmos krävs för många vattenkvaliteter en förbehandling så att membranen inte sätter igen.
Avhärdning
Avhärdning genom pH-höjning kan vara lämpligt för extremt hårda vatten, där man kan höja pH så mycket att även uranet fälls ut utan att alltför mycket kalcium och magnesium avlägsnas ur vattnet. Denna teknik lämpar sig sannolikt bättre i vattenverk än i enskilda hushåll.
Kemisk fällning
Kemisk fällning är i likhet med förra alternativet möjligt att undersöka vid beredning av vatten för vattenverk, men kan knappast komma ifråga vid beredning av en mindre mängd vatten. Detta är en vanlig beredningsform när man ska producera stora mängder vatten speciellt från ytvatten. Denna teknik måste noga utprovas med pilotförsök, där dosering av fällningskemikalie och fällnings-pH måste fastläggas.
Kolfilter
Kolfilter adsorberar bland annat uran. På samma sätt som vid jonbyte måste man vara vaksam på att inte mätta filtret eftersom det då kan släppa mer uran än vad som finns i råvattnet. Jämfört med jonbyte är kolfiltret mindre specifikt. Det adsorberar både organiskt material och metaller. När uran fastnar i filtret blir det radioaktivt. Vattenkvaliteten efter kolfilter är bra.
Slutsats
En marknadsundersökning över vilka kommersiellt tillgängliga filter för hushållsbruk som finns på d